Analysis of low-temperature performance strengthening technology of 18Ni（250） maraging steel

XIE Bin; XIANG Guangwei; LIAO Xiaolin; XU Zhiwei

doi:10.16579/j.issn.1001.9669.2026.02.018

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Analysis of low-temperature performance strengthening technology of 18Ni（250） maraging steel

·Experimental Research·Testing Technology· | 更新时间：2026-02-12

- Analysis of low-temperature performance strengthening technology of 18Ni（250） maraging steel
- Journal of Mechanical Strength Vol. 48, Issue 2, Pages: 151-158(2026)
- 作者机构：
  
  中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所，绵阳 621000
- 作者简介：
  
  XU Zhiwei, E-mail: 13657414872@163.com
- 基金信息：
- DOI：10.16579/j.issn.1001.9669.2026.02.018
  CLC： TG161
- Received：20 December 2024，
  
  Published：15 February 2026
- 稿件说明：
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谢斌，向光伟，廖晓林，等. 18Ni（250）马氏体时效钢低温性能强化技术分析［J］. 机械强度，2026，48（2）：151-158.

XIE Bin，XIANG Guangwei，LIAO Xiaolin，et al. Analysis of low-temperature performance strengthening technology of 18Ni（250）maraging steel［J］. Journal of Mechanical Strength，2026，48（2）：151-158.
谢斌，向光伟，廖晓林，等. 18Ni（250）马氏体时效钢低温性能强化技术分析［J］. 机械强度，2026，48（2）：151-158. DOI： 10.16579/j.issn.1001.9669.2026.02.018.

XIE Bin，XIANG Guangwei，LIAO Xiaolin，et al. Analysis of low-temperature performance strengthening technology of 18Ni（250）maraging steel［J］. Journal of Mechanical Strength，2026，48（2）：151-158. DOI： 10.16579/j.issn.1001.9669.2026.02.018.

摘要

目的

针对低温风洞试验对超高强度与高韧性材料的需求，研究多次循环相变工艺对18Ni（250）钢组织演变与低温力学性能的影响规律。

方法

采用MeltFlow重熔工艺仿真软件构建了真空感应与真空自耗双联熔炼模型，分析了熔池内部微观结构形成机制，并优化工艺参数。制备试验钢后，依次进行了温度分别为940、900、860、820 ℃的多次循环相变处理与时效强化。

结果

研究结果表明，控制熔炼流速低于4.6 kg/min可显著降低偏析与夹杂，从而提高18Ni（250）钢的塑韧性。经多次循环相变处理后，原始奥氏体晶粒得到明显细化，其尺寸降至12 μm。所提工艺使材料在低温高载荷环境下表现出超高强度与高塑性相结合的优异力学性能。

Abstract

Objective

This study aims to investigate the influence of multiple cyclic phase transitions on the micro-structure and low-temperature mechanical properties of 18Ni(250) ultra-high-strength steel to meet the stringent requirements of low-temperature wind tunnel tests.

Methods

An ultra-pure melting simulation model for vacuum induction and vacuum consumable smelting was constructed using MeltFlow software. The formation mechanism of the micro-structure inside the molten pool was analyzed and discussed. Based on the derived optimal parameters

the test steel was obtained through ultra-high-purity smelting. Subsequently

the steel was subjected to multiple cyclic phase transitions at 940 ℃

900 ℃

860 ℃ and 820 ℃

followed by conventional aging treatment.

Results

The results demonstrate that using a flow rate lower than 4.6 kg/min leads to an ingot with low segregation and low inclusions

which significantly improves the plastic toughness of 18Ni(250) steel. After undergoing the specific cyclic phase transitions

the original austenite grain size is notably refined to 12 μm. Consequently

the steel exhibits excellent mechanical properties under low-temperature and high-load conditions

characterized by the successful combination of ultra-high strength and high plasticity.

关键词

Keywords

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